发电机励磁系统氧化锌非线性电阻的现场检测

电阻 阀片和灭 磁组件 、 整套 装置 出厂 时应该 测试 压敏 电压 ， 对 于氧化锌压敏 电阻应该 根据 串并联 的情况 ， 施
加 电阻 阀片的 １ ０ ｍ Ａ压敏 电压值 的 ５ ０ ％ 电压 下 ， 测取
串联支路压敏电阻的泄漏 电流 ， 不大于 １ ０ ０ ｕ Ａ。
３ ． ２ Ｖ—Ａ特性 曲线 报告 及分 析
ｒ ｅｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｉ ｎ ｅ ｘ ｃ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ Ｎｏ ．４ ｕ ｎｉ ｔ
上 表为 ４号 机组励 磁 系统 １号 氧化锌 非线 性 电
阻在不 同压 敏 电压 下测 得 的泄 漏 电流 值 ， 根 据 测 得
照 电厂 ４号发 电机 励 磁 系 统 的 Ｚ ｎ Ｏ非 线 性 电 阻进
阻 性 能 的好 坏 ， 寿 命 的长短 ， 将 直 接 关 系 到 机 组
的 安 全 运 行 。 光 照 电 厂 共 有 四 台 机 组 四套 Ｚ ｎ Ｏ 非线性 电阻灭磁 组 件 ， ２ ０ ０ ８年 光 照 电 厂 在 ４号 机 组开 始投运 使用 Ｚ ｎ Ｏ非 线 性 电 阻 用 于 发 电 机 励 磁 回路 灭 磁 及 保 护 以来 ， 到 今 天 已 经 有 七 年
・
（ 下转 第 ５页 ）
３８ ・
第７ 期
卢森微 ， 等： 贵广 Ⅱ回直流对安顺 电网变压器 的影 响及其 抑制措施
７ ： １ １—１ ３ ．
参 考 文献 ：
［ ４］ 杨永 明 ， 刘 行谋 ， 陈涛 ， 等 ．特高压 直 流输 电接 地极 附近 的土 壤结构对变压器直 流偏磁 的影 响 ［ Ｊ ］ ．电 网 技 术 ， ２ ０ １ ７ ， ３ ６
２ ０ １ ７年 ７月 第 ２ ０卷 第 ７期
Ｊ ｕ ｌ ｙ ． ２ ０１ ７，Ｖｏ １ ．２ ０，Ｎｏ ． ７
贵州 电力技术
ＧＵＩ Ｚ Ｈ ＯＵ ＥＬ ＥＣＴＲＩ Ｃ Ｐ ＯＷ ＥＲ Ｔ ＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
专题研讨
Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ Ｒｅ ｐ ｏ ｔｓ ｒ
发 电机 励磁 系统 氧化 锌 非 线 性 电 阻 的现 场 检 测
Ｕ １ ０ ７ ５ ％Ｕ ｌ ０ Ａ 、 ５ ０ ％ Ｕ１ ｏ Ａ ， ② 泄漏 电流 Ｉ ｕ 、 Ｉ 。 数值 （ 注： Ｉ 指 ５ ０ ％ 压 敏 电 压 下 的 泄 漏 电 流） 。测试结果可绘制 Ｚ ｎ Ｏ非 线 性 电 阻 Ｖ —Ａ特
性 曲线 图 。
使用 Ｄ Ｄ ／ Ｉ —Ｎ Ｌ Ｒ Ｔ ２ ０ ０非 线性 电阻测试 仪 ， 对光
—
Ａ特 性 的检 测 ， 内容 有： ① 压 敏 电压 Ｕ ”
度升高 ， 由于 Ｚ ｎ Ｏ非 线 性 电 阻 具 有 电 压 负 温 度 系 数， 其 温 升 与 漏 电 流 的上 升 及 老 化 速 度 成 正 比关 系， 一旦产 生 恶性 循 环 ， Ｚ ｎ Ｏ 非 线 性 电 阻 将 发 生 热击穿短路 和 炸裂 。而 动态 老化 对 Ｚ ｎ Ｏ 非 线 性 电阻也是一种温度效应 。因此 ， 氧 化 锌 非 线 性 电
话， 说 明该 原 件 的可 靠 性 变 差 ， 静态、 动 态 老 化 的 速
率加 快 。所 以定 期进 行 试 验 ， 将 试 验 数 据 与 前 一 次
试验 数 据相 比较 ， 发 现 压 敏 电压 和泄 漏 电流 超标 不
合格 的应立 即予 以更换 。光照 电厂 ４号机 组励 磁 系
７ ６—７ ８ ．
ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｄ ｊ ａ ｃ ｅ ｎ ｔ ｔ ｏ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｄ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｕ ＨＶ Ｄ Ｃ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ
统 氧化 锌非 线性 电阻为 ３串 ６ ４并 ， 表 ２为 ４号机 组
励 磁 系统 １号氧 化锌 非线 性 电阻测 试数 据值 。
表２ ４号机 组励 磁 系 统 １号 氧 化 锌 非 线 性 电 阻 测 试 数 据 值
Ｔ ａ ｂ ． ２ Ｔ ｅ ｓ ｔ ｄ ａ ｔ ａ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｏ ｆ Ｎｏ ．１ ｚ ｉ ｎ ｃ ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ ｎ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ
（ ７ ） ： ２ ６～ ３ １ ．
Ｙａ ｎ ｇ Ｙｏ ｎ ｇ ｍｉ ｎ ｇ，Ｌ ｉ ｕ Ｘｉ ｎ ｇ ｍｏ ｕ， Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｔ ａ ｏ ，ｅ ｔ ａ １ ．Ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｏ ｆ ｓ ｏ ｉ ｌ
［ １ ］ 刘焕辉 ．浅析直流接地极 电流对惠州 电网的影响 ［ Ｊ ］ ．高压电
氧化锌 （ Ｚ ｎ Ｏ） 非 线 性 电阻 作 为 吸能 与 过 电 压 保 护 元 件 已广 泛 应 用 于水 力 、 火 力 与 核 能 发 电机 组 。 目前 在 发 电 机 励 磁 回 路 中 的 整 流 桥 交 流 侧 过 电压保护装置 、 可 控 硅 整 流 桥 直 流 侧 换 相 尖 峰 过 电压 吸 收 保 护 装 置 、 同步 发 电机 转 子 非 全 相 过 电压保护装置及灭 磁装置 ， 已大 量 采 用 氧 化 锌 非 线 性 电 阻 。 氧 化 锌 非 线 性 电 阻 在 工 作 中 既 要 承 受 长 期 的励 磁 电压 ， 还 要 承 受 灭 磁 时 来 自转 子 绕 组 的 能量 和 过 电 压 冲 击 ， 长 期 的 励 磁 电压 作 用 会 使 Ｚ ｎ Ｏ非 线 性 电 阻 产 生 静 态 老 化 ， 而 灭 磁 和 过 电
氧化锌 非 线 性 电 阻 测 试 报 告 显 示 的 是 ： 单 路
（ 串） 氧化锌 非线 性 电阻 所有 电压 电流测 试 数 据 ， 以
ห้องสมุดไป่ตู้
及 Ｖ— Ａ特 性 曲线 ， 如 果压 敏 电压 下 降太 多 ， 泄漏 电 流增 涨较 快 ， 而原 件 的静 态 工 作 点 下 降 移 动 较快 的
测试 ， 记录下压敏电压等值。该仪器操作简单 ， 精度 高， 抗 干扰 等特 点 ， 达 到 了快 速 、 准 确 稳 定测 试 的 目
的 。检 测结 果报 告 见表 １ 。
・
行 定期 检测 ， 检测 分析 Ｚ ｎ Ｏ非 线 性 电 阻 的 Ｖ —Ａ
３ ７・
贵州电力技术
第２ ０卷
电阻。
压 冲击 会 使 Ｚ ｎ Ｏ非 线 性 电 阻 产 生 动 态 老 化 。不
管是静态 老化 还是 动 态老 化均 会使 Ｚ ｎ Ｏ 非 线 性 电阻 的 晶粒 结 构 发 生 变 化 ， 造 成 Ｖ—Ａ 特 性 严 重 退 化 。静 态 老 化 是 一 个 缓 慢 的 物 理 化 学 过 程 ， 其
特性 、 检 测其 漏 电流 、 预 测 使 用 寿 命 保 障 机 组 的
安 全运行 。
２ 氧化锌非线性 电阻的现场检测
根据 Ｄ Ｌ ／ Ｔ ４ ８ ９—２ ０ ０ ６ 、 Ｄ Ｌ ／ Ｔ ２ ９ ４ ． ２—２ ０ １ １及 相
关 的 国家标 准 ， 对 于 高能 氧化 锌压 敏 电阻元 件 ， 交接 试 验 中应 逐 支 路 测 试 记 录元 件 压 敏 电压 Ｕ 。测 试元 件 泄漏 电流 ， 对元 件施 加 相 当 于 ０ ． ５倍 Ｕ 直 流 电压 时其 漏 电流应 小 于 １ ０ ０ ｕ Ａ， 定 期 检 验 时按 同 样标 准检 测元 件 泄 漏 电流 。Ａ、 Ｂ修 时 ， 测 定 元 件 压 敏 电压 ， 在 同样 外 部条 件下 与初 始值 比较 ， 压 敏 电压 变化 率大 于 １ ０ ％ 应 视 元 件 为 老 化 失 效 。 当 失 效 元 件数 量大 于 整 体 数 量 的 ２ ０ ％ 时 应 更 换 整 个 非 线 性
关键词 ： 氧化锌非线性 电阻； Ｖ—Ａ伏 安 特 性 曲 线 ； 泄 漏电流； 压 敏 电压 文章编号 ： １ ０ ０ ８—０ ８ ３ Ｘ（ ２ ０ １ ７ ） ０ ７— ０ ０ ４ ６—０ ２ 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｍ ７ ６ 文献标志码 ： Ｂ
ｌ 氧化 锌 非 线 性 电 阻 定 期 检 测 的 必 要 性
ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｅ ｘ ｃ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ Ｎｏ ．４ ｕｎ ｉ ｔ
氧化锌非线性 电阻泄漏 电流值 的评 判标 准 ， 根据 Ｄ Ｌ ／ Ｔ ２ ９ ４ ． ２— ２ ０ １ １ （ 发 电机灭磁及转 子过 电压保 护装置
时 间了 ， 近 两 年 开始 逐 渐 对 Ｚ ｎ Ｏ 非 线 性 电 阻 进
行 了测 试 ， 该仪 器输 出直流 电压 ０～ ３ ０ ０ ０ Ｖ， 输 出电
流： ０～ ２ ５ ｍ Ａ（ 峰值 ） ； 仪 器采 用 了可 靠 的 电气 隔离 ，
测 试 时只需 简 单 操 作 即 可 对 Ｚ ｎ Ｏ 非 线 性 电 阻进 行
ｔ ｌ ｌ ， ｔ ￣， ， Ａ
图１ ４号 机 组 励磁 系 统 １号 氧化 锌 非 线 性
电 阻 Ｖ—Ａ特 性 曲线
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｖ —Ａ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ Ｃ ｌ ｌ ｌ ￣ ｅ ｆ ｏ Ｎ ｏ ．１ ｚ ｉ ｎ ｃ ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ ｎ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ
表 １ ４号机组励磁 系统氧化锌非线 性电阻试 验数据
Ｔ ａ ｂ ． １ Ｔ ｅ ｓ ｔ ｄ ａ ｔ ａ ｏ ｆ ｚ ｉ ｎ ｃ ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ ｎ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ
ｆ ｏ ｒ ｅ ｘ ｃ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ Ｎｏ ． ４ ｕｎ ｉ ｔ
电压 电流值 绘制 Ｖ—Ａ特性 曲线 如 图 １ 。
—
ｒ
—
注： 测试元件泄漏 电流 ， 对元 件施加相 当于 ０ ． ５倍 Ｕ ｏ ｍ Ａ
直 流 电压 时 ， 其漏电流应小于 １ ０ ０ ｕ Ａ。
３ 氧化锌 非线性 电阻 Ｖ—Ａ特性 曲线报告
的 分 析
３ ． １ 氧化 锌非 线性 电阻检验 标准 说 明
测试结果 ： Ｕ１ ０ Ａ ＝７ ９ ２ Ｖ，０ ． ５ Ｕ１ ０ Ａ＝３ ９ ６ Ｖ，
１ ０ ５ ｕ ＝０ ｍ Ａ
技术条件 第 ２ 部分： 非线性 电阻》 中第 ５ ． ３ 条试验方法
中５ ． ３ ． １ 压 敏电压检测及 ５ ． ３ ． ２ 泄漏 电流检测 ， 非线性
氧 化 锌 非 线 性 电 阻 的 检 测 也 应 在 机 组 的 大 小修 期 间进 行 ， 检 验 的周期 每 年不 能少 于一次 。
老 化 速 度 的 快 慢 可 以 用 漏 电 流 或 者 功 率 损 耗 的
增长速度 来衡 量 。漏 电流使 Ｚ ｎ Ｏ 非 线 性 电 阻 温
检 测 的主 要 项 目是 ： 氧化 锌非线 性 电阻 小 电流 Ｖ
器， ２ ０ １ １ ， ４ ７ （ ５） ： ７ ６—７ ８ ．
Ｌ ｉ ｕ Ｈｕ ａ ｎ ｈ ｕ ｉ ．Ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ＤＣ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｄ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ
Ｈ ｕ ｉ ｚ ｈ ｏ ｕ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｇ ｉ ｒ ｄ ［ Ｊ ］ ．Ｈｉ ｇ ｈ Ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ Ａ ｐ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｕ ｓ ， ２ ０ １ １ ， ４ ７ （ ５） ：
沈 娟 娟
（ 贵 州北盘 江电力股份有 限公 司光照发 电厂 ，贵州 兴义 ５ ６ １ ４ ０ ５ ）
摘
要： 介 绍 了氧 化 锌 非 线性 电 阻 定 期检 验 的 必 要 性 ， 现 场 检 验 的 办 法及 检 验 的 标 准 ， 对氧 化锌 （ Ｚ ｎ Ｏ） 非 线 性 电 阻
检 测报 告进 行 了分 析 。